化学反应与能量.ppt

能量与反应热专题复习 放热反应和吸热反应 放热反应 反应过程中放出热量的反应 NaOH HCl NaCl H2O 典型放热反应 CaO H2O Ca OH 2 2Al 6HCl AlCl3 3H2 物质的燃烧 中和反应 放热反应和吸热反应 反应过程中吸收热量的反应 典型吸热反应 Ba OH 2 8H2O 2NH4Cl BaCl2 2NH3 10H2O 吸热反应 N2O4 2NO2 1 化合反应一般放热 分解反应一般吸热 2 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应 N2 3H22NH3 4NH3 6O24NO 6H2O 注意 例1 参照反应Br H2 HBr H的能量对反应历程的示意图 下列叙述中正确的是 A 正反应为吸热反应B 正反应为放热反应C 加入催化剂 该化学反应的反应热增大D 从图中可看出 该反应的反应热与反应途径有关 A 1 下列变化一定为放热的化学反应的是 A H2O g H2O l H 44 0kJ molB 2HI g H2 g I2 g H 14 9kJ molC 形成化学键时共放出能量862kJ的化学反应D 能量变化如图所示的化学反应 D 2 下列反应属于吸热反应的是 A Mg 2HCl MgCl2 H2 B Ba OH 2 8H2O 2NH4Cl BaCl2 2NH3 10H2OC 葡萄糖在人体内的氧化D 盐酸和烧碱的反应 B 反应热 化学反应 反应物分子解离成原子 原子重新结合成新分子 当 吸热 放热 吸热 放热 吸热反应 吸热 放热 放热反应 反应过程中放出或吸收的热叫做反应热 符号 H 单位 一般采用 kJ mol 许多反应的反应热可通过实验测定 测量仪器 量热计 化学反应放热或吸热的内因 破坏化学键 生成化学键 规定其 H为 规定其 H为 H 反应物总键能 生成物总键能 当 H为 或 H 0时 为 当 H为 或 H 0时 为 如 反应H2 g Cl2 g 2HCl g 的反应热为 H 436 243 2 431 183 kJ mol 例 已知反应N2 g 3H2 g 2NH3 g 的 H 88 4kJ mol 键能H H 436kJ mol N H 390 4kJ mol 试计算N N的键能 X 3 436 6 390 4 88 4 X 946 kJ mol 反应热与键能的关系 放热反应 吸热反应 反应热与物质内能的关系 反应物转化为生成物时放出热量 这是放热反应 若E反应物 E生成物 若E反应物 E生成物 反应物转化为生成物时吸收热量 这是吸热反应 放热反应与吸热反应的比较 键能越大 能量越低 越稳定 3已知 C s 金刚石 O2 g CO2 g H 395 41KJ molC s 石墨 O2 g CO2 g H 393 51KJ mol回答下列问题 1 石墨转化为金刚石的热化学方程式 2 石墨和金刚石相比较 的稳定性更大 C s 石墨 C s 金刚石 H 1 9KJ mol 石墨 重要的反应热 燃烧热 1 概念 在101kPa时 1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 叫做该物质的燃烧热 2 单位 kJ mol 1 燃烧的物质必须为 1mol 2 完全燃烧是指物质中下列元素完全转变成对应的物质 C CO2 H H2O l S SO2等 3 燃烧热通常由实验测得 3 注意 4 表示的意义 例如 C的燃烧热为393 5kJ mol 表示 在101kPa时1molC完全燃烧放出393 5kJ的热量 燃烧热是以1mol物质完全燃烧放出的热量来定义的 因此在书写它的热化学方程式时 应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的系数 例如 C8H18 g 25 2O2 g 8CO2 g 十9H2O l H 5518kJ molC8H18的燃烧热为5518kJ mol 重要的反应热 燃烧热 4 下列关于热化学反应的描述中正确的是 A 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 则H2SO4和Ba OH 2反应的反应热 H 2 57 3 kJ mol 1B 燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH g 1 2O2 g CO2 g 2H2 g H 192 9kJ mol 1 则CH3OH的燃烧热为192 9kJ mol 1 C H2 g 的燃烧热是285 8kJ mol 1 则2H2O g 2H2 g O2 g H 571 6kJ mol 1D 葡萄糖的燃烧热是2800kJ mol 1 则1 2C6H12O6 s 3O2 g 3CO2 g 3H2O l H 1400kJ mol 1 D 重要的反应热 中和热 在稀溶液中 酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O 这时的反应热叫中和热 1 概念 条件 反应物 生成物及物质的量 放出的热量 稀溶液 酸与碱 中学阶段只讨论强酸与强酸中和 生成1mol的H2O H 57 3kJ mol 2 注意 如果浓度偏大 则溶液中阴 阳离子间的相互牵制作用就大 表观电离度就会减小 这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补偿未电离分子的离解热 造成较大误差 偏低 若用弱酸代替强酸 或用弱碱代替强碱 因中和过程中弱电解质电离吸热 会使测得中和热的数值偏低 5 已知反应 101kPa时 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 稀溶液中 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol下列结论正确的是 A 碳的燃烧热大于110 5kJ molB 的反应热为221kJ molC 浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水时放出的热量小于57 3kJD 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水 放出57 3kJ热量 A 燃烧热与中和热的区别和联系 放热反应 H 0单位 kJ mol 1mol O2量不限 可能是1mol 也可能是0 5或1 3mol等 不限量 生成的水为1mol 1mol物质完全燃烧时放出的热量 不同物质 燃烧热不同 生成1mol水时放出的热量 不同强酸强碱的中和热大致相同 均约为 57 3kJ mol 例2 50mL0 50mol L盐酸跟50mL0 55mol LNaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应 通过测定反应过程中所放出的热量可计算反应热 1 从实验装置上看 图中尚缺少的一种玻璃用品是 2 烧杯间填满碎纸条的作用是 3 大烧杯上若不盖硬纸板 求得的中和热数值 填 偏大 偏小 无影响 4 实验中改用60mL0 50mol L盐酸跟50mL0 55mol LNaOH溶液进行反应 与上述实验相比 所放出的热量 填 相等 不相等 所求中和热 填 相等 不相等 简述理由 5 用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 用50mL0 50mol LNaOH溶液进行上述实验 测得的中和热的数值会 均填 偏大 偏小 无影响 环形玻璃搅拌棒 保温 隔热 减少实验过程中的热量损失 偏小 不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmolH2O时放出的能量 与酸碱的用量无关 偏小 偏小 热化学方程式 表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式 1 概念 1 必须注明各物质的聚集状态 气 g 液 l 固 s 2 H写在方程式右端 并用 隔开 若为吸热反应 H为 若为放热反应 H为 3 需注明反应的温度和压强 若不注明温度和压强 一般指250C 1 01 105Pa 系数只表示物质的量 可以是整数 小数或分数 5 系数必须与反应热相对应 3 书写热化学方程式注意事项 2 意义 溶液 aq 不仅表示化学反应中的物质变化 还表示化学反应中的能量变化 例 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ 表示 2mol气态氢气与1mol气态氧气反应生成2mol液态水 放热571 6千焦 热化学方程式与普通方程式的比较 例3 2009 重庆高考 下列热化学方程式书写正确的是 H的绝对值均正确 A C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O g H 1367 0kJ mol 燃烧热 B NaOH aq HCl aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 中和热 C S s O2 g SO2 g H 296 8kJ mol 反应热 D 2NO2 O2 2NO H 116 2kJ mol 反应热 C 四看 法判断热化学方程式的正误 1 一看 各物质的聚集状态是否正确 2 二看 H变化的 是否正确 3 三看 反应热的单位是否为kJ mol 4 四看 反应热数值与计量数是否相对应 6 2011 兰州月考 下列热化学方程式的叙述正确的是 A已知2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ mol 则氢气的燃烧热为285 8kJ molB已知C 石墨 s C 金刚石 s H 0 则金刚石比石墨稳定 C 含20 0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和 放出28 7kJ的热量 则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为 NaOH aq CH3COOH aq CH3COONa aq H2O l H 57 4kJ molD 已知2C s 2O2 g 2CO2 g H1 2C s O2 g 2CO g H2 则 H1 H2 A 7 金刚石 s 转化为石墨 s 的反应过程和能量关系如图所示 已知金刚石的密度大于石墨 试回答下列问题 1 在反应体系中加入催化剂 反应速率增大 a和b的变化是 a b 填 增大 减小 或 不变 2 理论上能否用石墨合成金刚石 若能 写出石墨转化为金刚石的热化学方程式 若不能 此空可不填 3 已知C s 金刚石 O2 g CO2 g H 395 4kJ mol 试写出石墨燃烧的热化学方程式 上述不足的数据均可以用a和b表示 减小 不变 能 C s 石墨 C s 金刚石 H bkJ mol C s 石墨 O2 g CO2 g H 395 4 b kJ mol 盖斯定律及其应用 化学反应不管是一步完成还是分几步完成 其反应热是相同的 即 化学反应的反应热 只与反应的始态 各反应物 和终态 各生成物 有关 而与反应具体进行的途径无关 应用 间接计算一些无法直接测定的反应热 例题剖析 已知 C s O2 g CO2 H 393 5kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 283 0kJ mol计算反应 C s 1 2O2 g CO的 H CO g 1 2O2 g C s O2 g CO2 g H1 H2 H3 H1 H2 H3 由盖斯定律有 H2 H1 H3 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 例4 在同温同压下 下列各组热化学方程式中Q2 Q1的是 A 2H2 g O2 g 2H2O g H Q1KJ mol2H2 g O2 g 2H2O l H Q2KJ mol B S g O2 g SO2 g H Q1KJ molS s O2 g SO2 g H Q2KJ mol C C s 1 2O2 g CO g H Q1KJ molC s O2 g CO2 g H Q2KJ mol D H2 g Cl2 g 2HCl g H Q1KJ mol1 2H2 g 1 2Cl2 g HCl g H Q2KJ mol A C A 有关反应热的计算 要注意以下几点 1